一種碳素焙燒煙氣氫氧化鈣脫硫除氟凈化方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及碳素焙燒煙氣凈化的技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種碳素焙燒煙氣氫氧化鈣脫硫除氟凈化方法及裝置。能有效地處理碳素焙燒煙氣中的二氧化硫、氟化物、焦油、苯丙芘等有害物質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，碳素廠(chǎng)配套有電解鋁廠(chǎng)的普遍采用脫硫裝置+氧化鋁吸附煙氣中的焦油和氟化物，經(jīng)過(guò)吸附反應(yīng)后的氧化鋁表面含有焦油，對(duì)后續(xù)的電解鋁生產(chǎn)帶來(lái)生產(chǎn)工藝的波動(dòng)，由于氧化鋁的來(lái)回運(yùn)輸，增加生產(chǎn)成本，同時(shí)增加了氧化鋁的破損。采用濕法脫硫容易造成二次污染。碳素廠(chǎng)沒(méi)有配套電解鋁廠(chǎng)的，普遍采用電捕焦油器處理煙氣中的焦油，電捕焦油器凈化后的煙氣不能滿(mǎn)足現(xiàn)行的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)電捕焦油器隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，同時(shí)存在著火災(zāi)等安全因素。隨著環(huán)保意識(shí)的提高和環(huán)保要求，對(duì)整套凈化系統(tǒng)要求設(shè)備占地小、運(yùn)行維護(hù)方便，無(wú)二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服上述技術(shù)的不足，提供一種碳素焙燒煙氣氫氧化鈣脫硫除氟凈化方法及裝置，具有設(shè)備集中、占地面積小、運(yùn)行維護(hù)方便的特點(diǎn)，其凈化方法合理，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易制作，成本低，安裝方便，使用安全。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:一種碳素焙燒煙氣氫氧化鈣脫硫除氟凈化方法，其特征在于焙燒爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)在焙燒爐出口設(shè)有的預(yù)除塵器去除焦油和粉塵的過(guò)程；進(jìn)入全蒸發(fā)干底式冷卻塔進(jìn)行噴淋冷卻降溫的過(guò)程；降溫后進(jìn)入吸附反應(yīng)分離器內(nèi)與內(nèi)循環(huán)氫氧化鈣吸附劑進(jìn)行一次吸附反應(yīng)的過(guò)程，吸附反應(yīng)分離器內(nèi)收集的物料經(jīng)過(guò)輸送裝置輸送到含氟料倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)存；再經(jīng)過(guò)脫硫除氟反應(yīng)器與新鮮加入的氫氧化鈣吸附劑進(jìn)行二次吸附反應(yīng)，進(jìn)行脫硫、脫氟的過(guò)程；然后進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行氣體、固體分離過(guò)濾的過(guò)程，分離過(guò)濾后的氣體經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)從煙囪排放，布袋除塵器分離過(guò)濾后的氫氧化鈣循環(huán)利用，收集的氫氧化鈣輸送到吸附反應(yīng)分離器前煙道內(nèi)吸附反應(yīng)。
[0005]—種碳素焙燒煙氣氫氧化鈣脫硫除氟凈化裝置，包括預(yù)除塵器、全蒸發(fā)干底式冷卻塔、吸附反應(yīng)分離器、脫硫除氟反應(yīng)器、布袋除塵器，設(shè)有新鮮料倉(cāng)和含氟料倉(cāng)，新鮮料倉(cāng)、含氟料倉(cāng)、吸附反應(yīng)分離器、脫硫除氟反應(yīng)器和布袋除塵器之間通過(guò)物料輸送設(shè)備進(jìn)行連接，其特征在于焙燒爐煙道閥門(mén)出口設(shè)有預(yù)除塵器，其后部設(shè)有全蒸發(fā)干底式冷卻塔進(jìn)行噴淋降溫，設(shè)有的吸附反應(yīng)分離器與外部的含氟料倉(cāng)相連接，在吸附反應(yīng)分離器內(nèi)有吸附劑循環(huán)氫氧化鈣，對(duì)吸附后的氫氧化鈣和粉塵進(jìn)行收集，在吸附反應(yīng)分離器下部有輸送裝置輸送到含氟料倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)存，新鮮料倉(cāng)與脫硫除氟反應(yīng)器相連接，在吸附反應(yīng)分離器后部連接有脫硫除氟反應(yīng)器，脫硫除氟反應(yīng)器內(nèi)有新鮮的氫氧化鈣，在脫硫除氟反應(yīng)器內(nèi)有噴水增濕處理裝置，脫硫除氟反應(yīng)器后部連接有布袋除塵器進(jìn)行氣固分離，分離后的煙氣經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)和煙囪排空；布袋除塵器收集的氫氧化鈣循環(huán)利用，布袋除塵器連接有輸送裝置，收集的氫氧化鈣輸送到吸附反應(yīng)分離器前的分散布料器內(nèi)進(jìn)行吸附反應(yīng)，吸附反應(yīng)分離器內(nèi)收集的物料經(jīng)過(guò)輸送裝置輸送到含氟料倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)存。
[0006]所述的新鮮料倉(cāng)內(nèi)的氫氧化鈣通過(guò)過(guò)濾計(jì)量裝置和新鮮輸送溜槽輸送到脫硫除氟反應(yīng)器內(nèi)。
[0007]所述的預(yù)除塵器內(nèi)部安裝有滅火水組，可噴射降溫水。
[0008]所述的全蒸發(fā)干底式冷卻塔為煙氣流向與雙流體霧化噴槍噴出的降溫霧化水方向一致的順噴模式，進(jìn)塔、出口的溫度差進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)噴水量，煙氣停留時(shí)間超過(guò)5s，出口溫度控制在80 ±5 °C。
[0009]所述的布袋除塵器有多組過(guò)濾單元。
[0010]所述的一次吸附反應(yīng)的過(guò)程和二次吸附反應(yīng)的過(guò)程后的物料進(jìn)行了分離，減少吸附反應(yīng)包含的物料的循環(huán)次數(shù)，減少物料的磨損和系統(tǒng)的設(shè)備阻力。
[0011]所述的吸附反應(yīng)分離器內(nèi)氫氧化鈣吸附煙氣中的焦油，與煙氣中的二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后對(duì)氫氧化鈣和煙氣進(jìn)行分離。
[0012]所述的脫硫除氟反應(yīng)器內(nèi)氫氧化鈣與煙氣中的二氧化硫和氟化物進(jìn)行反應(yīng)，在脫硫除氟反應(yīng)器中間位置能霧化增濕，增加脫硫和除氟的效率。氫氧化鈣投入量和噴水量根據(jù)煙氣量和二氧化硫含量進(jìn)行調(diào)整。
[0013]所述的吸附反應(yīng)分離器前分散布料器內(nèi)循環(huán)氫氧化鈣的用量可以根據(jù)煙氣量和煙氣中焦油、二氧化硫的含量進(jìn)行調(diào)整。
[0014]所述的焙燒爐煙氣經(jīng)過(guò)煙道閥門(mén)控制可以分為凈化模式、旁通模式和直通模式。
[0015]當(dāng)焙燒爐產(chǎn)生的煙氣超過(guò)180°C時(shí)，系統(tǒng)通過(guò)管道滅火水組和預(yù)除塵器內(nèi)的大水滅火組進(jìn)行噴水降溫，若全蒸發(fā)干底式冷卻塔進(jìn)口煙氣溫度低于180°C，系統(tǒng)運(yùn)行凈化模式。
[0016]當(dāng)全蒸發(fā)干底式冷卻塔進(jìn)口煙氣溫度高于180°C時(shí)，冷風(fēng)閥開(kāi)啟向系統(tǒng)內(nèi)吸入冷風(fēng)，將煙氣溫度降低，達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行凈化模式。
[0017]當(dāng)焙燒爐出口溫度超過(guò)250°C或全蒸發(fā)干底式冷卻塔進(jìn)口煙氣溫度高于180°C時(shí)，煙氣通過(guò)旁通煙道直接經(jīng)過(guò)煙囪排空，防止煙氣溫度過(guò)高造成設(shè)備的損壞。為直通模式。
[0018]當(dāng)焙燒爐出口檢測(cè)到有發(fā)生火災(zāi)的火情時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到直通模式。
[0019]當(dāng)焙燒爐在初期烘爐階段，煙氣通過(guò)引風(fēng)機(jī)和煙囪排空，為旁路模式。
[0020]配有兩臺(tái)引風(fēng)機(jī)，一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。
[0021]本發(fā)明的凈化方法合理簡(jiǎn)單，污染物排放低于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；其裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，設(shè)備占地面積小、運(yùn)行成本低、設(shè)備維護(hù)操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中標(biāo)記:1、煙道，2、冷風(fēng)閥，3、管道大水滅火組，4、預(yù)除塵器，5、噴淋滅火組，6、增強(qiáng)反應(yīng)栗站，7、全蒸發(fā)干底式冷卻塔，8、全霧化栗站，9、噴淋水雙流體霧化噴槍?zhuān)?0、過(guò)濾計(jì)量裝置，11、新鮮料倉(cāng)，12、增強(qiáng)反應(yīng)噴槍?zhuān)?3、脫硫除氟反應(yīng)器，14、氣源站，15、除塵器，16、閥門(mén)，17、含氟料倉(cāng)，18、引風(fēng)機(jī)，19、煙囪，20、氣力提升機(jī)，21、返回輸送溜槽，22、提升氣源，23、循環(huán)輸送溜槽，24、吸附反應(yīng)分離器，25、動(dòng)力風(fēng)源，26、分散布料器，27、新鮮輸送溜槽，28、大水滅火栗組，29、旁通煙道，30、煙道閥門(mén)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]由圖1所示，碳素焙燒爐產(chǎn)生的煙氣經(jīng)過(guò)煙道1、煙道1入口處有冷風(fēng)閥2，管道大水滅火組3、進(jìn)入預(yù)除塵器4，在預(yù)除塵器4內(nèi)去除部分粉塵和焦油，煙氣進(jìn)入全蒸發(fā)干底式冷卻塔7內(nèi)進(jìn)行噴淋降溫，在全蒸發(fā)干底式冷卻塔7上部有噴淋水雙流體霧化噴槍9，其與全霧化栗站8連接，保證全蒸發(fā)干底式冷卻塔7出口溫度控制在80±5°C，此溫度可調(diào)節(jié)，經(jīng)過(guò)降溫后的煙氣進(jìn)入吸附反應(yīng)分離器24，在吸附反應(yīng)分離器24入口處有分散布料器26將循環(huán)氫氧化鈣噴入，循環(huán)輸送溜槽23輸送氫氧化鈣，氫氧化鈣與煙氣中的焦油、二氧化硫、氟化物進(jìn)行一次吸附反應(yīng)，在吸附反應(yīng)分離器24進(jìn)行氣固分離，分離后的煙氣進(jìn)入脫硫除氟反應(yīng)器13內(nèi)與新鮮氫氧化鈣進(jìn)行二次反應(yīng)，增強(qiáng)反應(yīng)噴槍12與增強(qiáng)反應(yīng)栗站6連接，增強(qiáng)反應(yīng)噴槍12噴灑噴淋水，其目的增加煙氣濕度，提高吸附效率；二次反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入除塵器14內(nèi)進(jìn)行氣固分離，在除塵器15上部脈沖噴吹清灰與氣源站14相連，除塵器15進(jìn)口和出口安裝有閥門(mén)16，分離后的煙氣經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)18從煙囪19排空。除塵器15分離的固體進(jìn)入除塵器15下部的返回輸送溜槽21，在除塵器15底部有循環(huán)輸送溜槽23和返回溜槽21，循環(huán)輸送溜槽23、返回溜槽21、新鮮輸送溜槽27與動(dòng)力風(fēng)源25相連接，返回溜槽121連接有氣力提升機(jī)20，氣力提升機(jī)20與提升氣源22相連接。
[0025]氫氧化鈣輸送到新鮮料倉(cāng)11內(nèi)儲(chǔ)存，新鮮料倉(cāng)11內(nèi)的氫氧化鈣通過(guò)過(guò)濾計(jì)量裝置10和新鮮輸送溜槽27輸送到脫硫除氟反應(yīng)器13內(nèi)，在脫硫除氟反應(yīng)器13內(nèi)煙氣與新鮮氫氧化鈣進(jìn)行二次吸附反應(yīng)，同時(shí)通過(guò)增強(qiáng)反應(yīng)栗站6將高壓霧化水通過(guò)增強(qiáng)反應(yīng)噴槍9均勻噴灑在脫硫除氟反應(yīng)器13內(nèi)，增加氫氧化鈣和二氧化硫、氟化物的吸附效率。反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入除塵器14內(nèi)進(jìn)行氣固分離，除塵器15灰斗的氫氧化鈣通過(guò)閥門(mén)控制和循環(huán)輸送溜槽23輸送到吸附反應(yīng)分離器24入口的分散布料器26將循環(huán)料均勻噴灑在煙道內(nèi)，吸附反應(yīng)分離器24收集的氫氧化鈣通過(guò)返回溜槽21輸送到氣力提升機(jī)20內(nèi)，通過(guò)提升氣源21提供動(dòng)力風(fēng)經(jīng)氣力提升機(jī)20內(nèi)的物料輸送到含氟料倉(cāng)17內(nèi)儲(chǔ)存。除塵器15灰斗內(nèi)的氫氧化鈣可以通過(guò)閥門(mén)控制和返回溜槽21輸送到到氣力提升機(jī)20內(nèi)，將物料輸送到含氟料倉(cāng)17內(nèi)儲(chǔ)存。含氟料倉(cāng)內(nèi)的物料可以外運(yùn)，作為其他生產(chǎn)的原料。所述的吸附反應(yīng)分離器前分散布料器內(nèi)循環(huán)氫氧化鈣的用量可以根據(jù)煙氣量和煙氣中焦油、二氧化硫的含量進(jìn)行調(diào)整。吸附反應(yīng)分離器內(nèi)氫氧化鈣吸附煙氣中的焦油，與煙氣中的二氧化硫進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后對(duì)氫氧化鈣和煙氣進(jìn)行分離。所述的一次吸附反應(yīng)的過(guò)程和二次吸附反應(yīng)的過(guò)程后的物料進(jìn)行了分離，可減少吸附反應(yīng)包含的物料的循環(huán)次數(shù)，減少物料的磨損和對(duì)系統(tǒng)的設(shè)備阻力。
[0026]全蒸發(fā)干底式冷卻塔7為順噴模式，煙氣在全蒸發(fā)干底式冷卻塔7內(nèi)煙氣流向與雙流體霧化噴槍9噴出的降溫霧化水方向一致，通過(guò)全霧化栗站8提供的霧化降溫水通過(guò)高壓霧化噴槍9噴出水珠小于lOOum的霧化水。煙氣在全蒸發(fā)干底